บทความที่เกี่ยวข้อง
ส่วนประกอบของหม้อฆ่าเชื้ออาหารกระป๋องแบบใช้ไอน้ำ
หม้อฆ่าเชื้อ (retort) เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในกระบวนการแปรรูปอาหารด้วยความร้อน (thermal processing) เพื่อฆ่าเชื้ออาหารที่บรรจุในบรรจุภัณฑ์ที่ปิดผนึกสนิท (hermectically sealed container) เช่น กระป๋อง รีทอร์ทเพาซ์ (retort pouch) ขวดแก้ว ในระดับ commercial sterilizationให้อาหารปลอดภัย จากเชื้อจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค (pathogen) โดยเฉพาะ Clostridium botulinum ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่สร้างสปอร์ (spore forming bacteria) และสารพิษซึ่งเป็นอันตรายต่อผู้บริโภคถึงชีวิตแบคทีเรียชนิดนี้ มักพบในอาหารในกลุ่มกรดต่ำ (low acid food) เช่น ปลาทูน่ากระป๋อง ข้าวโพดฝักอ่อนบรรจุกระป๋อง
การฆ่าเชื้ออาหารในกลุ่มนี้ต้องใช้อุณภูมิสู'กว่า 100 C โดย จึงต้องทำในภายในหม้อฆ่าเชื้อที่ทำงานภายใต้แรงดันสูงกว่าความดันบรรยากาศ หม้อฆ่าเชื้อที่นิยมใช้กันมากในประเทศไทยเป็นหม้อฆ่าเชื้อที่ใช้ไอน้ำอิ่มตัวเป็นตัวกลางความร้อน ซึ่งหม้อฆ่าเชื้อประเภทนี้มีส่วนประกอบหลักดังนี้
ตัวหม้อฆ่าเชื้อ (retort vessel)
ขอขอบคุณ ภาพจาก บริษัทฟู้ด แมชชินเนอรี่ จำกัด
ตัวหม้อฆ่าเชื้อ สร้างจากโลหะหนา มีฝาเปิด-ปิด เพื่อนำผลิตภัณฑ์เข้าฆ่าเชื้อและปิดส็อกแน่นสนิท ระหว่างการฆ่าเชื้ออาหาร ความดันภายในหม้อระหว่างการฆ่าเชื้อมีค่าสูงมาก เช่น การฆ่าเชื่อที่อุณหภูมิ 121 ซ มีความดันไอภายใน 15 psi. หรือ เท่ากับแรงประมาณ 10 ตันผลักที่ตัวประตูของหม้อ โดยทั่วไปหม้อฆ่าเชื้อต้องแข็งแรงพอที่สามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยที่ความดันมากกว่า 30 psi.
หม้อฆ่าเชื้อแบบใช้ไอน้ำ (steam retort) ประกอบด้วยอุปกรณ์ต่างๆ ดังต่อไปนี้
1. ท่อไอน้ำเข้า (steam inlet) 2. วาล์วควบคุมไอน้ำ 3. ท่อบายพาสส์ (by pass) 4. ท่อลมเข้า (air inlet) 5. เครื่องกรองอากาศ 6. อุปกรณ์ปรับความดัน 7. ท่อระบายน้ำ (Drain) 8. ท่อน้ำเข้า (water inlet) 9. ท่อกระจายไอน้ำ 10. ที่รองรับตะกร้า | 11. แผ่นกั้นน้ำ 12. รูระบายอากาศ (bleeder) 13. เทอร์โมมิเตอร์ปรอท 14. อุปกรณ์วัดความดัน 15. วาล์วนิรภัย (Safety valve) 16. ท่อน้ำล้น (over flow) 17. ท่อระบายอากาศ (vent) 18. เครื่องควบคุมไอน้ำ 19. อุปกรณ์ควบคุม 20. วาล์วลดความดัน |
A - ท่อนำไอน้ำเข้า ( Steam inlet ) คือท่อนำไอน้ำข้าสู่หม้อฆ่าเชื้อ ซึ่งปกติจะติดตั้งอยู่ตรงกลางด้านล่างของ หม้อฆ่าเชื้อ
โดยขนาดของท่อไอน้ำเข้าต้องมีขนาดเหมาะสมเพื่อ
B - ท่อระบายน้ำ (Drain) คือท่อระบายน้ำซึ่งเกิคขึ้นการควบแน่นเมื่อไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูง กระทบกับกระป๋องบรรจุอาหารซึ่งมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่า กลายเป็นหยดน้ำ ตกลงสู่ด้านล่างของหม้อฆ่าเชื้อ ต้องระบายออกเพื่อไม่ให้เกิดน้ำท่วม ขัง ท่อกระจายไอน้ำ หรือท่วมกระป๋อง ท่อระบายน้ำเจาะ อยู่ที่ด้านล่างของหม้อฆ่าเชื้อ
C - ท่อน้ำล้น (Over flow)โดยปกติ Over flow หรือท่อน้ำล้นจะถูกติดตั้งให้สูงกว่าระดับชั้นที่สูงที่สุดของชั้นผลิตภัณฑ์ เพื่อทำการระบายน้ำเมื่อมีน้ำเต็มหม้อนึ่งฆ่าเชื้อระหว่างการ cooling เนื่องจากมีเมื่อน้ำเต็ม retort จะทำให้เกิดความดันสูงซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ภายในหม้อนึ่งฆ่าเชื้อและผลิตภัณฑ์เสียหายได้ และขนาดของท่อ Over flow ควรจะใหญ่กว่าท่อน้ำเข้า
D - รูระบายอากาศ (Bleeder)ทำหน้าที่ปล่อยลมเข้าในหม้อฆ่าเชื้อเพื่อช่วยในการ balance ระบบการไหลเวียนของไอน้ำและช่วยรักษาความสมดุลของความดันภายในหม้อฆ่าเชื้อในช่วงเริ่มต้นของการ cooling เพื่อไม่ให้กระป๋องเกิดการเสียรูป เมื่อมีการ cooling
โดยปกติแล้วความดันภายในกระป๋องบรรจุอาหารจะอยู่ที่ประมาณ 20-25 lb/in2 และความดันภายใน retort (ด้านนอกของกระป๋อง) จะอยู่ที่ประมาณ 20 lb/in2 เมื่อมีการ cooling เกิดขึ้น จะทำให้ความดันภายในหม้อฆ่าเชื้อ (ด้านนอกของกระป๋อง) ลดลงเป็นศูนย์เพราะไอน้ำเป็น Condensed gas เมื่อมีการปล่อยน้ำเพื่อทำการ cooling ความดันจะลดลงอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความแตกต่างของความดันภายในกระป๋องและภายนอกกระป๋อง
ซึ่งความแตกต่างของความดันนี้จะทำให้กระป๋องเสียรูปเพราะกระป๋องไม่สามารถทนความแตกต่างของดันมากๆได้ ดังนั้นจึงต้องมีการใช้ลมเข้ามาช่วย balanceในระบบหมุนเวียนของน้ำเพื่อรักษาระดับของความดันและค่อยๆลดระดับของความดันลงมาเรื่อยๆจนกระทั่งเป็นศูนย์ เพื่อไม่ให้เกิดความแตกต่างของความดันและเพื่อไม่ให้เกิดการเสียรูปของกระป๋อง เพราะเมื่อกระป๋องเกิดการเสียรูปลูกค้าไม่ยอมรับในคุณภาพของสินค้า
F - วาล์วนิรภัย (Safety valve)ทำหน้าที่ระบายความดันส่วนเกิน เพื่อป้องกันการเกิดความดันที่หม้อฆ่าเชื้อจะทนได้ ควรตั้งความดันสูงกว่าความดันที่ใช้งานเล็กน้อยประมาณ 20 ปอนด์/ตารางนิ้ว
G- วาล์วควบคุมไอน้ำ (Temperature control valve)คือ ชุดควบคุมอุณหภูมิ โดยปกติหม้อนึ่งฆ่าเชื้อแต่ละหม้อจะต้องมีชุดควบคุมอุณหภูมิแบบอัตโนมัติสำหรับรักษาอุณหภูมิในหม้อนึ่งฆ่าเชื้อโดยใช้ร่วมกับเทอร์โมมิเตอร์ โดยมีปลายด้านหนึ่งวัดอุณหภูมิในหม้อฆ่าเชื้อและ อีกปลายอีกด้านหนึ่งเป็น Steam control value เมื่ออุณหภูมิภายใน หม้อฆ่าเชื้อไม่เป็นไปตามที่กำหนด Steam control value จะถูกกำหนดให้ปล่อยไอน้ำเพื่อให้ได้อุณหภูมิภายในหม้อฆ่าเชื้อตามที่Temperature control valve กำหนด
H - บาย- พาส (By-pass)คือท่อที่ต่อขนานกับ Steam control valve ซึ่ง ท่อ By-pass จะสามารถทำการเปิดและปิดได้ด้วยตัวผู้ปฏิบัติงานเอง และจะใช้ท่อ By-pass เมื่อ steam control valve เสียหรือขัดข้อง หรือเมื่อขนาดของ Steam inlet มีขนาดใหญ่กว่าท่อของ Steam control valve ซึ่ง By-pass จะทำหน้าที่ช่วย Steam control valve ระบายไอน้ำเข้าสู่หม้อฆ่าเชื้อและหลังจากที่กระบวนการไล่อากาศเสร็จสิ้นลง ก็จะต้องทำการปิด By-pass และ ปล่อยให้ Steam control valve ทำงานต่อไป
I - ท่อกระจายไอน้ำ (Steam spreader)คือท่อที่ทำหน้าที่กระจายไอน้ำ โดยปกติ Steam inlet จะอยู่ตรงกลางด้านล่างของ retort ดังนั้น เมื่อมีการปล่อยไอน้ำผ่าน Steam inlet จะทำให้ไอน้ำพุ่งขึ้นเป็นสู่ด้านบนและหลังจากนั้นจึงจะกระจายสู่ด้านข้างของหม้อฆ่าเชื้อทำให้การกระจายไอน้ำไม่ทั่วหม้อฆ่าเชื้อ ดังนั้น Steam spreader จะทำหน้าที่กระจายไอน้ำ ซึ่ง ในการเจาะรู Steam spreader นั้น มีมาตรฐานในการเลือกใช้ตาม จำนวนมาตรฐานของรูบนท่อกระจายไอน้ำ และ ตาม วิธีเจาะรูบนท่อกระจายไอน้ำ
J - ท่อกระจายน้ำ (Water spreader)ทำหน้าที่กระจายน้ำที่ถูกส่งผ่านมาจากท่อน้ำ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำที่มีแรงดันสูงมากระทบกับกระป๋องโดยตรง เพราะ ถ้าน้ำแรงดันสูงมากระทบกับกระป๋องจะทำให้กระป๋องเสียรูปซึ่งจะทำให้ลูกค้าไม่ยอมรับคุณภาพของสินค้า
K - ท่อน้ำเข้า (Water inlet)
เป็นท่อนำ น้ำเข้า หม้อฆ่าเชื้อ สำหรับการทำเย็น กระป๋องภายใน retort ซึ่งส่วนมากจะอยู่ด้านบนของ retort และควรมีขนาดและความดันที่เหมาะสมเพื่อให้น้ำไหลเข้าเต็มหม้อในเวลาอันสั้น เพื่อทำให้เกิดการ cooling โดยเร็วที่สุด ด้วยความดันที่เหมาะสม เพราะน้ำที่ผ่านเข้ามาใน Water inletจะต้องมีความดันมากพอในการที่จะเอาชนะความดันภายในหม้อฆ่าเชื้อปกติความดันภายใน หม้อฆ่าเชื้อ จะมีอยู่ประมาณ 20 ปอนด์/ตารางนิ้ว และควรจะต้องระวังไม่ให้วาล์วของ Water inlet รั่วระหว่างการฆ่าเชื้อเพราะจะทำให้ผลิตภัณฑ์ไม่ผ่านการฆ่าเชื้อที่สมบูรณ์ได้
L - ท่อระบายอากาศ (Vent)คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ระบายอากาศภายในหม้อฆ่าเชื้อออกจากหม้อฆ่าเชื้อในช่วงไล่อากาศ และเมื่อมีการปล่อยไอน้ำจากด้านล่างของหม้อฆ่าเชื้อไอน้ำจะลอยตัวขึ้นสู่ด้านบนของหม้อฆ่าเชื้อ ดังนั้นเราต้องหาทางออกให้กับไอน้ำด้วยโดยการติดตั้ง Vent โดย ในการติดตั้ง Vent นั้น จะต้องติดตั้งที่ทำให้อากาศระบายได้ง่าย
ขนาดของVent ที่ติดตั้งควรมีขนาด มากกว่า Steam inlet อยู่ 1 เท่า และถ้า retort มีขนาดใหญ่ ก็ควรจะต้องมี Vent หลายช่องเพื่อทำให้สามารถระบายอากาศได้อย่างครอบคลุมและทั่วถึง แต่หลักสำคัญคือจะต้องต่อท่อให้ตรงและสั้นที่สุดเพื่อให้อากาศถูกขจัดออกได้ง่ายและรวดเร็ว และเมื่อมี Vent จำนวนหลายช่องก็จะทำให้ยากต่อการปฏิบัติงานของผู้ปฏิบัติงาน เพราะอาจจะต้อง ปิด Vent จำนวนหลายครั้ง ดังนั้นเมื่อมีVent จำนวนหลายช่องเราสามารถต่อท่อร่วม (Manifold) ของ Vent ให้มีทางออกเดียวและมีวาล์วเปิดปิดตัวเดียวได้เพื่อง่ายต่อการปฏิบัติงานของผู้ปฏิบัติงาน
บทความที่เกี่ยวข้อง